Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica

Um cilindro fechado por um êmbolo móvel, contém uma certa quantidade de vapor. O sistema esquenta ao absorver 400   J de energia. O vapor varia seu volume em 6 × 10 - 5 m 3 à pressão constante de 8 × 10 5 P a . Considerando que o processo ocorre próximo ao equilíbrio, determine a variação de energia interna do vapor.

  1. 448   J
  2. 325   J
  3. 256   J
  4. 352   J
  5. 390   J

Passo 1

Temos o seguinte esquema:

A primeira lei da termodinâmica nos diz que

∆ U = Q - W

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Pelo enunciado o calor absorvido (positivo) é:

Q = 400   J

Passo 3

E o trabalho? O enunciado diz que é um processo a pressão constante, então nesse caso vamos ter:

W = ∫ p d V = p ∫ d V = p Δ V

O que fica bem mais simples! Como já tá tudo no SI, é só sair substituindo!

W = p Δ V = 8 × 10 5 6 × 10 - 5 = 48   J

Passo 4

Finalmente a nossa energia interna será

∆ U = Q - W = 400 - 48

∆ U = 352   J

Resposta

Letra d.

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